Diseñe un sistema de control robusto para el reloj de fuente de rubidio
Autores: Liu, Dandan; Zhang, Hui; Bai, Yang; Fan, Sichen; Ruan, Jun; Zhang, Shougang
Idioma: Inglés
Editor: MDPI
Año: 2024
Acceso abierto
Artículo científico
2024
Diseñe un sistema de control robusto para el reloj de fuente de rubidio
Categoría
Ingeniería y Tecnología
Subcategoría
Ingeniería Eléctrica y Electrónica
Palabras clave
Rubidio
Sistema de control
Secuencia de temporización
Adquisición de datos
Control servo
Estabilidad de frecuencia
Licencia
CC BY-SA – Atribución – Compartir Igual
Consultas: 34
Citaciones: Sin citaciones
Los relojes de fuente de rubidio son operados por un sistema de control. En este estudio, primero se analizan los requisitos de control de un reloj de fuente de rubidio; luego, se diseña un sistema de control y se divide en un sistema de control de secuencia de tiempo, un sistema de adquisición de datos y un sistema de control de servo. Se adoptan múltiples placas basadas en extensiones PCI para el bus de instrumentación (PXI) y el software Labwindows/CVI 2019. El sistema de control de secuencia de tiempo emite 16 señales lógicas transistor-transistor (TTL) y tres formas de onda arbitrarias. Los resultados muestran que estas señales están sincronizadas dentro de 380 ns. Además, la frecuencia de bloqueo digital del láser maestro es desencadenada por una de las señales de tiempo, barriendo la frecuencia láser en un amplio rango durante el enfriamiento por gradiente de polarización. Se adquieren dos señales de tiempo de vuelo, y se escanean las franjas de Ramsey utilizando el sistema de adquisición de datos. Se obtiene una señal de error cada dos ciclos, y se retroalimenta al sintetizador de frecuencia y a un generador de desplazamiento de alta resolución utilizando el sistema de control de servo. Luego, el sintetizador de frecuencia se bloquea en la resonancia central de Ramsey. El reloj atómico de fuente de rubidio exhibió una estabilidad de frecuencia de 7.4 x 10 a los 86,400 s. Además, la fase del reloj de fuente de Rb se compara con la del UTC (NTSC) en tiempo real, demostrando una deriva de frecuencia de 0.00044 ns/día/día. Todo el sistema de control es completo, robusto y flexible, satisfaciendo así los requisitos de los relojes de fuente de rubidio.
Descripción
Los relojes de fuente de rubidio son operados por un sistema de control. En este estudio, primero se analizan los requisitos de control de un reloj de fuente de rubidio; luego, se diseña un sistema de control y se divide en un sistema de control de secuencia de tiempo, un sistema de adquisición de datos y un sistema de control de servo. Se adoptan múltiples placas basadas en extensiones PCI para el bus de instrumentación (PXI) y el software Labwindows/CVI 2019. El sistema de control de secuencia de tiempo emite 16 señales lógicas transistor-transistor (TTL) y tres formas de onda arbitrarias. Los resultados muestran que estas señales están sincronizadas dentro de 380 ns. Además, la frecuencia de bloqueo digital del láser maestro es desencadenada por una de las señales de tiempo, barriendo la frecuencia láser en un amplio rango durante el enfriamiento por gradiente de polarización. Se adquieren dos señales de tiempo de vuelo, y se escanean las franjas de Ramsey utilizando el sistema de adquisición de datos. Se obtiene una señal de error cada dos ciclos, y se retroalimenta al sintetizador de frecuencia y a un generador de desplazamiento de alta resolución utilizando el sistema de control de servo. Luego, el sintetizador de frecuencia se bloquea en la resonancia central de Ramsey. El reloj atómico de fuente de rubidio exhibió una estabilidad de frecuencia de 7.4 x 10 a los 86,400 s. Además, la fase del reloj de fuente de Rb se compara con la del UTC (NTSC) en tiempo real, demostrando una deriva de frecuencia de 0.00044 ns/día/día. Todo el sistema de control es completo, robusto y flexible, satisfaciendo así los requisitos de los relojes de fuente de rubidio.